Inleiding
Productie is afhankelijk van metingen. "Je kunt niet verbeteren wat je niet kunt meten", vooral waar voor productie. In moderne industrieën zijn meetsystemen essentieel voor het ontwerpen en bouwen van machineonderdelen. Er zijn twee categorieën meetsystemen: contact en contactloos.
Contactmeetsystemen gebruiken fysieke tasters om een object te analyseren. CMM's zijn de meest geavanceerde apparaten voor contactmetingen. Ze kunnen een perfecte 3D geometrie berekenen. Contactloze meetsystemen gebruiken echter een andere techniek. Ze meten de afmetingen van een object zonder direct contact. Ze gebruiken laser-, fotografische of elektrische technieken om de lineaire afstand te berekenen.
In deze gids bespreken we zowel contact- als contactloze meetsystemen. U leert over hun voor- en nadelen. Uiteindelijk weet u hoe u het ideale meetinstrument kunt kiezen.
Contact Meetsystemen
Definitie en werkingsprincipe
Contactmeetsystemen meten fysiek de afstand op een object. Meetinstrumenten zijn tactiele tasters, schuifmaten, schalen of micrometers. Ze hebben contact met het object nodig om de meting uit te voeren. Het werkingsprincipe kan verschillen afhankelijk van het type apparaat. In de meeste contactmeetsystemen voert een fysieke taster de meting uit.
Soorten
Contactmeetsystemen werken volgens verschillende principes. Deze omvatten lineaire verplaatsing, spanningsfluctuatie, 3D-profilering en nabijheidsdetectie. Laten we de verschillende soorten contactmeetsystemen bespreken:
Vernier schuifmaten en micrometers zijn eenvoudige mechanische gereedschappen die eendimensionale afstanden meten. Ze bieden een precisie tot 0,01 mm. Het zijn betrouwbare en robuuste gereedschappen voor conventionele metrologie.
LVDT en stringpotentiometer zijn elektrische meetapparaten. De stroomschommeling in het circuit meet de afstand.
Coördinatenmeetmachines (CMM) zijn de meest geavanceerde vorm van contactmeetsystemen. Ze hebben fysieke tasters die een object aanraken en een 3D mapping maken.
Voordelen
Contactmeetinstrumenten bestaan al heel lang. Het zijn betrouwbare meetapparaten voor wetenschappelijke en industriële inspecties. De afgelopen jaren hebben CMM's een revolutie teweeggebracht in dimensionale profilering met uiterst nauwkeurige 3D metingen. Ze kunnen een eenpuntsherhaalbaarheid tot 0,3 micron bereiken.
Contactgebaseerde meetapparaten bieden een hoge nauwkeurigheid, veelzijdigheid en precisie. Vuile omgevingen, weinig licht of dichte materialen vormen geen belemmering. Ze meten profielen zoals scheuren, contouren, binnendiameters en gaten.
Nadelen
Een gebied waar contactmeting tekortschiet is de meetsnelheid. Contactmeetsystemen worden handmatig bediend en kosten veel tijd. Ze zijn ongeschikt voor hoge bemonsteringsfrequenties en trillingsfrequenties.
Contactmeetsystemen oefenen een kleine druk uit op het oppervlak van het object. Een externe kracht kan problematisch zijn voor vervormbare materialen zoals plastic vormen of klei. Ze kunnen alleen fysische eigenschappen zoals ruwheid en afmetingen meten. Ze kunnen geen eigenschappen meten zoals temperatuur, kleurprofiel of chemische samenstelling.
Contactloze meetsystemen
Definitie en werkingsprincipe
Contactloze meetsystemen meten de fysieke eigenschappen van een object zonder direct contact. Ze kunnen afmetingen, geometrie, temperatuur, kleur of ruwheid meten. Deze instrumenten maken gebruik van optische technologie zoals laser en gestructureerd licht. Ze kunnen ook elektrische technieken gebruiken zoals capaciteit en glasvezeloptica. Sommige geavanceerde apparaten maken ook gebruik van CT-scanners. Ze gebruiken deze methoden om objecten op afstand te analyseren. VMM's zijn een voorbeeld van contactloze meetsystemen. Ze krijgen gegevens via een optische sensor en camera. Computersoftware reconstrueert het oppervlak van het object met behulp van een puntwolkendiagram.
Soorten
Er zijn verschillende soorten contactloze meetapparaten op basis van hun meettechniek. Laten we de belangrijkste typen bespreken:
VMM's (Vision Measuring Machines) leggen het beeld van een object vast met behulp van een camera. Computersoftware inspecteert het beeld en genereert een 3D-model voor het object. Hiervoor wordt een techniek gebruikt die bekend staat als puntwolkgeneratie. Gestructureerde lichtscanners, lasertriangulatiescanners en fotogrammetriescanners zijn types VMM's.
Capaciteitssensoren meten de afstand tussen twee punten als functie van de capaciteit tussen deze punten. Ze zijn bedreven in het leveren van hoge-resolutie metingen. Ze meten afstanden in halfgeleiderwafers. De elektronica-industrie gebruikt dit soort sensoren.
Glasvezelsensoren meten fysieke eigenschappen in omgevingen met elektromagnetische interferentie. Ze zijn uitstekend in het leveren van nauwkeurige metingen in hoogfrequente toepassingen. Ze zijn geschikt voor metalen, kunststoffen, composieten en glazen materialen.
Voordelen
Contactloze meetsystemen onderbreken de beweging van een object niet. Ze oefenen geen druk uit op het doel, waardoor ze geschikt zijn voor het analyseren van bewegende, kwetsbare of vervormbare onderdelen. Ze kunnen ook temperatuur, ruwheid, textuur, ruwheid, kleur en chemische samenstelling meten.
Ze werken goed met simulatiesoftware en geografische kaarten. Ze zijn ideaal voor snelle monsternemingen waarvoor grote datasets nodig zijn. Een voorbeeld hiervan is de LiDAR-scanner. Deze kan de geometrie van een groot gebied nabootsen door herhaalde scanpuntmetingen.
Nadelen
Contactloze meetsystemen leveren minder nauwkeurige metingen dan contactmeetsystemen. De kloof tussen beide wordt echter kleiner door technologische innovatie.
Deze apparaten worden ook beïnvloed door omgevingsfactoren. Donkere omgevingen zijn bijvoorbeeld ongeschikt voor visuele meetmachines. Glanzende werkstukken zonder contrast zijn ook een uitdaging om te meten. Contactloze meetsystemen presteren niet goed in vuile omgevingen.
Contact of contactloos?
Zowel contact- als contactloze meetsystemen hebben hun voor- en nadelen. Contactmeetapparatuur is geschikt voor het analyseren van onderdelen van normale afmetingen. Dozen, frames, tandwielen, hefbomen en metalen platen vallen binnen hun bereik. Een van de voordelen van CMM's is het grote meetbereik. Hiermee kunnen zware en grote onderdelen worden gemeten. Hun veelzijdigheid maakt ze geschikt voor mechanische werkplaatsen en fabrikanten. Het zijn de ideale meetapparaten voor algemeen gebruik.
Als we inzoomen op kleine onderdelen, zien we de uitmuntendheid van contactloze meetsystemen. Naarmate we kleinere productmaten bereiken, neemt de behoefte aan microscopische inspectie toe. Contactloze machines kunnen deze hoge resolutie bereiken dankzij innovatieve technieken. Optische lensing, stroomregeling, lasertriangulatie en fotogrammetrie zijn er enkele van. VMM's kunnen het volledige oppervlak van het object in kaart brengen in een puntenwolk. De software heeft toegang tot deze programmeerbare weergave. Capacitieve en optische sensoren hebben ook een hoge precisie. Ze kunnen objecten meten tot op nanometerniveau.
Aan de andere kant van het spectrum staan grootschalige topografische kaarten. Dit gebeurt op grote schaal, zoals een stad of provincie. Voor dit soort kartering wordt LiDAR gebruikt. LiDAR gebruikt laserstralen over een lange afstand om te meten. Het aardoppervlak wordt geprofileerd met LiDAR.
Kies voor MXP Vision-meetoplossingen
MXP produceert geavanceerde vision meetmachines. Aangedreven door onze R&D software en debugging machines zijn dit de beste meetoplossingen in de industrie. Wij bieden meerdere productseries die zijn ontworpen voor onze diverse klanten. Of u nu een individuele fabrikant, kleine fabriek of grote onderneming bent, wij hebben de juiste meetoplossing.
Met meer dan 15 kernoctrooien en 150 industrieën die we bedienen, zetten we ons in om iedereen te voorzien van high-tech visuele metingen. Onze producten worden geëxporteerd naar meer dan 20 landen en regio's en we kunnen meer dan 2000 succesvolle klantverhalen met u delen.
Bezoek onze website voor een volledige lijst van onze producten. Je kunt ook contact met ons opnemen om je specifieke wensen te bespreken. Ons professionele team helpt u graag verder!